TERMODINAMICA
Studia gli scambi di energia tra sistema e ambiente
elementi in una reazione chimica
sistema chimico
ambiente
insieme delle sostanze che partecipano ad una reazione chimica
aperto
chiuso
isolato
scambi di energia e materia
scambi di energia
nessuno scambio
sistema termodinamico
è in equilibrio se le sue caratteristiche sono costanti nel tempo
temperatura
pressione
concentrazione delle sostanzi presenti
Trasformazione da reagenti a prodotti
SEMPRE accompagnata da una variazione dell'energia interna
=trasferimento di energia da sistema all'ambiente
Energia interna (U) = energia cinetica + potenziale
U = Ecinatica + Epotenziale
energia cinetica
energia potenziale
somma dell'energia cinetica delle particelle di un sistema
direttamente proporzionale alla temperatura
è determinata dalla somma delle forze dei legami intermolecolari appartenenti ad un sistema
energia potenziale di un sistema
=
energia chimica di un sistema
Reazioni termiche
reazioni esotermiche
reazioni endotermiche
anche dette reazioni enrgetiche
traferiscono calore dal sistema all'ambiente
l'energia potenziale dei reagenti è maggiore di quella del prodotto
trasferiscono calore dall'ambiente al sistema
l'energia chimica si trasforma in energia termica
l'energia potenziale dei reagenti è minore di quella del prodotto
l'energia termica si trasforma in energia chimica
La combustione
combustibile
comburente
scintilla
composto contenente C e H
sostanza che contiene N O F
azoto
ossigeno
fluoro
carbonio
idrogeno
funzioni di stato
grandezze che dipendono dallo stato iniziale e finale della trasformazione e non dal percorso
es. temperatura
Primo principio della termodinamica
l'energia non può nè essere creata nè distrutta ma può solo passare da una forma all'altra
variazione dell'energia interna di un sistema = calore assorbito dal sistema (Q) + lavoro compiuto dal sistema (L)
ΔU = Q + L
L’energia interna dei sistemi isolati rimane costante
diamo il segno + per l'energia assorbita dal sistema e il segno - per quella ceduta all'ambiente
ΔU = Ub – Ua
Calore scambiato a volume costante (Qv)
entalpia (H)
misura la quantità di energia che un sistema può scambiare con l'ambiente
entalpia = energia interna + pressione X differenza di volumi
H = U + PV
calore (Q)
calore (Qv) = ΔU
calore scambiato a pressione costante (Qp)